汽車輕量化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及其實(shí)施途徑

李崢杰，程　力（鶴壁汽車工程職業(yè)學(xué)院，河南　鶴壁　458030）

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汽車輕量化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及其實(shí)施途徑

李崢杰，程力
（鶴壁汽車工程職業(yè)學(xué)院，河南鶴壁458030）

摘要：隨著汽車產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，節(jié)能減排成為汽車制造業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，汽車輕量化技術(shù)在這樣的時(shí)代背景應(yīng)運(yùn)而生，成為未來汽車行業(yè)發(fā)展的方向。本文以社會(huì)發(fā)展需求入手，闡述了汽車輕量化技術(shù)的特點(diǎn)及發(fā)展現(xiàn)狀，提出了實(shí)現(xiàn)汽車輕量化的主要途徑。

關(guān)鍵詞：汽車輕量化技術(shù) ；發(fā)展現(xiàn)狀；實(shí)施途徑

0　前言

隨著環(huán)保理念的提出，汽車的節(jié)能減排越來越被重視，汽車輕量化技術(shù)在這樣的時(shí)代背景下開始發(fā)展壯大，目前已經(jīng)成為汽車發(fā)展的潮流，今后也將成為汽車技術(shù)研發(fā)的方向。

1　汽車輕量化技術(shù)及其發(fā)展現(xiàn)狀

1.1汽車輕量化的內(nèi)涵

汽車輕量化這個(gè)概念被提出來已經(jīng)很長(zhǎng)時(shí)間了，也賦予了不同的含義，其中一個(gè)主要的設(shè)計(jì)目標(biāo)，就是充分利用現(xiàn)代化技術(shù)，尤其是新型材料技術(shù)，對(duì)生產(chǎn)線上的汽車進(jìn)行改進(jìn)和改造。使其在不影響汽車綜合性能以及汽車整體強(qiáng)度的情況下，降低汽車的整備質(zhì)量，從而減少汽車的能源消耗程度，進(jìn)而降低汽車的排放量，達(dá)到減少對(duì)于大氣環(huán)境污染的效果。

汽車輕量化這個(gè)概念的提出，適應(yīng)于當(dāng)今社會(huì)的發(fā)展形勢(shì)，但是在整個(gè)實(shí)施過程中伴隨著困難與障礙，需要顧及方方面面。因?yàn)橐谄囌囐|(zhì)量和汽車綜合性能之間找到平衡點(diǎn)。不僅需要減輕汽車整體質(zhì)量，同時(shí)還需要保證汽車具有穩(wěn)定的綜合性能，盡可能的不降低汽車的耐抗性、穩(wěn)定性以及汽車的舒適性，這樣才能保證汽車的價(jià)值不低于原有的整車造價(jià)。不僅如此，在汽車輕量化技術(shù)對(duì)整車進(jìn)行改進(jìn)的同時(shí)，還需要在整車制造中加入新型材料的合理應(yīng)用。只有方方面面的技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用于汽車制造，才能真正實(shí)現(xiàn)汽車制造技術(shù)革命的飛速發(fā)展。

1.2汽車輕量化技術(shù)的特點(diǎn)

汽車輕量化技術(shù)被提出并應(yīng)用到汽車領(lǐng)域，是因?yàn)檫@項(xiàng)技術(shù)有以下幾方面的特點(diǎn):一是輕質(zhì)量材料在車身的應(yīng)用；二是科技手段應(yīng)用于汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；三是制造結(jié)構(gòu)上的調(diào)整。

隨著輕質(zhì)量材料不斷應(yīng)用于整車制造，例如鋁合金、鎂合金、鈦合金、高強(qiáng)度鋼、塑料、粉末冶金、生態(tài)復(fù)合材料及陶瓷等，這些材料在整車制造中應(yīng)用的越來越多，輕量化材料的使用是減輕汽車整體質(zhì)量的一個(gè)重要方法和手段。在汽車結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)層面，設(shè)計(jì)過程中會(huì)應(yīng)用一些高新科技手段對(duì)生產(chǎn)設(shè)計(jì)進(jìn)行精準(zhǔn)的計(jì)算，使汽車整體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量降到最低。常用做法如采用前輪驅(qū)動(dòng)、高剛性結(jié)構(gòu)和超輕懸架結(jié)構(gòu)等，這就需要運(yùn)用到計(jì)算機(jī)輔助集成技術(shù)，把它與結(jié)構(gòu)技術(shù)綜合應(yīng)用來進(jìn)行精準(zhǔn)的設(shè)計(jì)，保證汽車的總體性能不被降低。汽車輕量化技術(shù)還有一個(gè)應(yīng)用層面，那就是促使汽車制造業(yè)在制造結(jié)構(gòu)上進(jìn)行不斷的調(diào)整，在整車成形方法和結(jié)構(gòu)聯(lián)接技術(shù)上不斷革新改變，以此來保證汽車輕量化技術(shù)的長(zhǎng)足發(fā)展，這也必將會(huì)成為汽車技術(shù)研發(fā)的主要方向。

1.3汽車輕量化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

當(dāng)代社會(huì)，新型的輕質(zhì)材料在汽車整車制造的過程中應(yīng)用越來越廣泛，各種新型輕質(zhì)材料的研發(fā)層出不窮，輕質(zhì)材料的研發(fā)技術(shù)也在不斷的發(fā)展過程中，各國(guó)都在研究更新型的輕質(zhì)材料。目前來看，車用高性能鋼板、鋁合金等都已經(jīng)成熟的應(yīng)用在汽車整車制造中，以往傳統(tǒng)的汽車車身是鋼材質(zhì)，現(xiàn)在汽車整車制造的過程中基本應(yīng)用的是高強(qiáng)度鋼、鋁合金鋼等更加的輕質(zhì)、性能更加優(yōu)越的鋼制材料。在汽車結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方面也不斷進(jìn)行改進(jìn)，多采用新型的汽車結(jié)構(gòu)理念，如用前輪驅(qū)動(dòng)、高剛性結(jié)構(gòu)和超輕懸架結(jié)構(gòu)等等這樣的結(jié)構(gòu)，以達(dá)到最大程度上的減輕汽車的整體質(zhì)量。

2　實(shí)現(xiàn)汽車輕量化的主要途徑

2.1合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

汽車車身材料通過現(xiàn)代化技術(shù)的實(shí)施和應(yīng)用，對(duì)于車身材料進(jìn)行輕量化技術(shù)運(yùn)用，改進(jìn)汽車的整體構(gòu)架，減輕整車車架的質(zhì)量，減輕汽車整體車身所使用的鋼板的質(zhì)量。同時(shí)，對(duì)于汽車整車系統(tǒng)的各個(gè)功能部件，都要進(jìn)行測(cè)試研究，不斷的試驗(yàn)驗(yàn)證，確保在整體車身質(zhì)量減輕的前提下，汽車整車系統(tǒng)的各個(gè)功能部件，尤其是電子輔助系統(tǒng)的功能部件，要使其性能滿足于汽車正常駕駛的各種需要。而且在進(jìn)行汽車的輕量化技術(shù)處理的同時(shí)，在改進(jìn)整體車身結(jié)構(gòu)的條件下，還應(yīng)確保汽車整車系統(tǒng)的主要功能部件的完整性，只能在這樣的一個(gè)前提下減小汽車整體的尺寸，不斷的減少汽車的整體質(zhì)量。

2.2新型材料的應(yīng)用

新型材料的使用過程是非常重要的環(huán)節(jié)，在新型材料的使用過程中，應(yīng)該特別注意以下三個(gè)方面。一是在材料的選擇上要嚴(yán)格把關(guān)。不但要確保材料材質(zhì)的輕量化，而且還要保證材料自身的特性不被改變。所以在選擇材料上，要選擇密度小、強(qiáng)度高的輕質(zhì)材料，例如鋁鎂合金、塑料聚合物、陶瓷等輕質(zhì)材料。二是注意汽車整車車身鋼制材料的選擇。在汽車車身的鋼制材料的選擇上，要結(jié)合鋼制材料自身的特性，一定要在密度、彈性上選擇密度較高、彈性較大的鋼制材料，而且當(dāng)密度、彈性相同的條件下，選擇工藝性能較好、厚度較薄的鋼制材料。這樣才能最大限度的減輕車身質(zhì)量。三是利用新型技術(shù)優(yōu)化輕質(zhì)材料。材料工藝的新型技術(shù)在汽車車身制造中應(yīng)用的非常廣泛，通過新型的技術(shù)進(jìn)行加工過的車身材料，比原先的車身材料更加優(yōu)化，更為輕質(zhì)。

3　結(jié)束語

隨著汽車車身材料輕量化技術(shù)、材料性能以及車身材料生產(chǎn)工藝的不斷發(fā)展和成熟，汽車自身結(jié)構(gòu)的合理化設(shè)計(jì)不斷融合于汽車整車制造上，能夠更好的表現(xiàn)出不同輕質(zhì)材料的不同特性，能夠在汽車車身制造、整車系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上實(shí)現(xiàn)更為優(yōu)化的頂層設(shè)計(jì)，充分實(shí)現(xiàn)所用材料和汽車整車系統(tǒng)各個(gè)功能部件達(dá)到最佳匹配。目前，輕量化技術(shù)已經(jīng)成為今后汽車車身設(shè)計(jì)、整車制造以及新能源汽車的發(fā)展風(fēng)向標(biāo)。但是我國(guó)的汽車輕量化技術(shù)起步較晚，現(xiàn)如今我國(guó)的汽車輕量化技術(shù)仍舊還是處在一個(gè)較為初級(jí)的發(fā)展階段，還有很多技術(shù)瓶頸等待進(jìn)一步開發(fā)和研究，擁有著很大的發(fā)展空間和發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)：

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DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.11.266

作者簡(jiǎn)介：李崢杰（1984-），男，河南鶴壁人，碩士，初級(jí)，研究方向：車輛工程。